La fréquence et la période sont deux concepts interdépendants en physique. Les deux traitent de phénomènes qui se reproduisent régulièrement. Alors que la période est le temps nécessaire pour qu'une répétition se produise, la fréquence est le nombre de fois qu'un phénomène se produit dans chaque unité de temps.
Fréquence (f)
La fréquence est appelée F comme le nombre de fois qu'un événement se produit par unité de temps. si n est ce nombre de répétitions :
Un exemple de fréquence est le nombre de tours complets que la Terre tourne autour de son axe en une semaine. Si l'unité de temps est une semaine et que la boucle complète est un jour, la fréquence sera :
C'est-à-dire sept tours en une semaine.
Dans le Système international d'unités (SI), le nombre de répétitions par seconde est pris en compte, l'unité par défaut étant Hertz (Hz).
1 Hz = 1 cycle par seconde
Exemple
Un moteur qui effectue 120 cycles par minute fonctionne à quelle fréquence ?
Période (T)
La période T est l'intervalle de temps nécessaire pour qu'un phénomène accomplisse un cycle. À titre d'exemple, nous avons la période de 365,25 jours pour que la Terre effectue une révolution autour du Soleil.
Dans le système international d'unités (SI), la période est mesurée en secondes.
Relation entre fréquence et période
Comme la fréquence f est le nombre de répétitions par seconde, il existe une relation entre ces grandeurs.
De cette façon, connaissant la période T, nous pouvons déterminer la fréquence f. Il est également possible de déterminer la période une fois que vous avez la fréquence.
Puisque T est mesuré en secondes, la fréquence est déterminée par . Cette unité s'appelle Hertz.
Fréquence et période en mouvement circulaire
Comme le mouvement circulaire étudie des mouvements qui se répètent régulièrement, la fréquence et la période sont largement utilisées pour le caractériser.
La période est le temps qu'il faut à un corps en mouvement circulaire pour effectuer un tour, et la fréquence est le nombre de répétitions par seconde.
Dans divers équipements et machines tournantes, il est courant de vérifier la fréquence en termes de tours par minute RPM.
Conversion RPM en Hz
Nous pouvons associer le nombre de tours qui se produisent chaque minute (RPM) avec le nombre de tours chaque seconde (Hz).
60 rotations toutes les minutes équivaut à 60 rotations toutes les 60 secondes.
Pour déterminer combien de Hz équivaut à une valeur en RPM, nous divisons par 60.
Par exemple, si une machine fonctionne à 1 380 RPM, la fréquence, en Hz, sera :
Fréquence, période et vitesse angulaire
la vitesse angulaire est déterminé par le déplacement angulaire
qui se produit dans l'intervalle de temps
.
Considérant le déplacement angulaire d'un tour complet , et le temps comme période T, la vitesse angulaire peut s'écrire :
Comme , on peut aussi écrire la vitesse :
L'unité de vitesse angulaire par défaut est le radian par seconde (rad/s).
Forme d'onde, fréquence et période
Dans l'étude des ondes, les notions de fréquence et de période sont largement utilisées, qu'il s'agisse d'ondes électromagnétiques ou mécaniques.
On considère comme période le temps nécessaire à une onde pour quitter une hauteur, telle qu'un pic ou un creux par exemple, et revenir à cette position initiale.
La fréquence est le nombre de fois qu'une onde répète ce mouvement chaque seconde.
Voir aussi :
- vagues
- Mouvement circulaire
- mouvement harmonique simple
- Vitesse angulaire
ASTH, Raphaël. Fréquence et période: qu'est-ce que c'est et comment la calculer.Tout compte, [s.d.]. Disponible en: https://www.todamateria.com.br/frequencia-e-periodo/. Accès à:
Voir aussi
- vagues
- Vitesse angulaire
- Mouvement circulaire
- Pendule simple: période, énergie potentielle et force de rappel
- mouvement harmonique simple
- Les ondes sonores
- ondes mécaniques
- Exercices sur le mouvement circulaire uniforme
